сегодня: 04.12.2020

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2020-11-19 18:24:00 /РИА "Сибирь" /Новосибирск

Новосибирские ученые проводят эксперименты по изучению газовых гидратов





Специалисты Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А. А. Трофимука СО РАН и Института неорганической химии имени А. В. Николаева СО РАН провели эксперименты по изучению акустических свойств угольных образцов, содержащих гидрат метана. Что же представляют из себя газовые гидраты, почему вообще нужно их изучать?

 

"Природные газовые гидраты широко распространены в донных осадках

водоемов и многолетнемерзлых породах, - рассказывает старший научный сотрудник лаборатории динамических проблем сейсмики Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, кандидат физико-математических наук Гэсэр Дугаров. - Для их существования необходимы повышенное давление, достаточно низкая температура, а также наличие свободной воды и газа гидратообразователя (например, метан, из которого в основном и состоит природный газ). В земной коре подходящие давления и температуры существуют в пределах так называемой зоны стабильности гидратов, которая в районах вечной мерзлоты может начинаться на глубине от 250 метров и иметь мощность порядка 400-800 метров, а в отдельных случаях и более километра. В природных углях присутствует вода и метан, образующиеся в процессе метаморфизма угольного вещества. Таким образом, для угольных пластов в области многолетнемерзлых пород (например, Печорский угольный бассейн) есть необходимые условия для формирования газовых гидратов. Все это придает актуальность исследованиям физических свойств угольных гидратосодержащих образцов".

Вместе с сотрудниками Института неорганической химии СО РАН ученые-геологи провели первую серию экспериментов по изучению акустических свойств гидратосодержащих образцов, сформированных из угля. Для этого использовалась созданная ранее специализированная установка. На ней уже провели аналогичные эксперименты по изучению акустических свойств гидратосодержащих образцов из песка. И вот уголь…

"В угле изначально содержится некоторое количество воды в адсорбированном виде. Чтобы создать однородный образец с контролируемыми свойствами, уголь был предварительно измельчен и просеян (размер фракции – от 0.2 до 1 мм), а затем высушен при 110°C под вакуумом. Это в дальнейшем позволило нам контролировать содержание воды в образцах, - говорит Гэсэр Дугаров. - При формировании образцов из просеянных частиц угля между ними остается поровое пространство, в котором может содержаться вода. Также в каждой отдельной частичке угля имеются поры размером от нм до мкм. Такое сложное многомасштабное строение порового пространства существенно осложняет работу с углем. Мы рассматривали образцы трех основных типов: сухой; с адсорбированной водой (вода впитывается из влажной атмосферы) и "свободной" водой (вода добавляется на этапе загрузки угля в ячейку). Подготовленный образец спрессовывался ручным гидравлическим прессом, чтобы получить более монолитный образец и обеспечить прохождение акустических волн. Подготовленная ячейка с образцом помещалась в камеру установки, которая позволяла создавать необходимые условия для формирования гидрата метана и одновременного измерения скоростей акустических волн в образце".

Ученым удалось обнаружить интересные эффекты. Во-первых, они обнаружили температурную зависимость скоростей продольных и поперечных волн. Использованная установка позволяла в автоматическом режиме проводить акустические измерения, поэтому при медленном изменении температуры образца (порядка 0.5°C в час) ученые смогли наблюдать за медленным изменением скоростей.

"Также нам хотелось понять, есть ли различия в свойствах образцов при содержании в них льда или гидрата, - поясняет Гэсэр Дугаров. - Наиболее интересные результаты были получены при сравнении данных при разморозке льда и разложении гидрата. Оба этих процесса должны сопровождаться падением скоростей при переходе через фазовую границу, но для образца с адсорбированной водой при разморозке льда резкого падения скоростей не наблюдалось, а вот в том же образце после наработки гидрата этот эффект уже был. Мы объяснили это уже известным для угля эффектом конкурентной сорбции, при котором газ и вода конкурируют за поры малого размера. В нашем случае в угле уже присутствовала вода в адсорбированном виде, которая не превращалась в лед при заморозке. Но после закачки (под давлением) метана в образец, газ вытеснил часть адсорбированной воды из малых пор в угольных частичках в пространство между частичками. В этом пространстве вода уже начинает формировать гидрат. В итоге нам удалось получить подтверждение эффекта конкурентной сорбции в угле на акустических экспериментах".

На данный момент ученфе рассмотрели только уголь марки "К" из Кузнецкого угольного бассейна, а различных типов углей существует множество. Поэтому ученые намерены продолжить эксперименты с газовыми гидратами в различных типах углей, а также в других породах. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда.

Беседовал
Павел Красин
.



Cмотрите также:  Наука  Новосибирская область
Архив
пн вт ср чт пт сб вск
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
Поиск по сайту
Что? Где? Когда?
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность
Реклама

Универсальная вебкамера за 1190 рублей, функция автоматической записи
*******
О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2020 РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12